本發明涉及用于路面工程的泡沫瀝青生產及瀝青混合料溫拌施工、瀝青路面冷再生、改性瀝青等技術中使用的發泡劑制造,特別涉及一種用于泡沫瀝青和改性瀝青中的瀝青發泡劑及其制備方法。
背景技術:
泡沫瀝青是高溫瀝青與水接觸,因水分汽化在瀝青中形成蒸汽泡而形成的瀝青泡沫體系。由于泡沫瀝青在相對低的溫度下可以與集料拌合,混合料可以在較低溫度下碾壓,在瀝青溫拌施工、舊瀝青路面再生工藝中深受歡迎。
評價瀝青發泡效果的兩個參數是膨脹率和半衰期。膨脹率是指瀝青與水拌合發泡后達到的最大體積與瀝青未發泡前體積的比值;半衰期是指發泡的最大體積到體積縮小至一半所經過的時間,以秒(S)表示。膨脹率越大,泡沫瀝青與集料的接觸就越充分,拌制的泡沫瀝青混合料質量就越好;半衰期越長,泡沫瀝青與集料的容留工作時間就越長,有利于提高泡沫瀝青混合料的質量。目前,生產泡沫瀝青的關鍵技術是控制使用準確的用水量及獲得最佳的膨脹率。在實際生產中,一般要求膨脹率10倍以上,半衰期一般要求大于8S。
目前的技術,由于只是通過加入水量控制膨脹率和半衰期,調節手段是有限的,當瀝青的粘度較高和需要較長時間拌合時,目前的發泡劑不能滿足施工要求。
技術實現要素:
本發明的目的是提出一種可以提高瀝青發泡的膨脹率和半衰期,提高泡沫瀝青的穩定性,提高瀝青高低溫性能的瀝青發泡劑的配方構成及制備方法。
本發明的瀝青發泡劑,其組成成分為天然乳膠和工業乳膠,兩種成分的質量比為100:0-0:100;其固含量質量百分數在1-80%,優選為30-80%。
本發明的瀝青發泡劑的制備方法:是將天然膠乳與工業乳膠按質量比100:0-0:100范圍,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌混合均勻制得瀝青發泡劑。
本發明所述天然膠乳,是指從栽培的橡膠樹中所得的一種乳白色液體,是一種生物合成產品,固含量在20-50%,其成膜性能良好,濕凝膠強度高,富于彈性。
本發明所述工業膠乳,是指工業合成的丁苯類膠乳、丁腈膠乳、氯丁膠乳、SBS膠乳,固含量在1-80%。
上述的瀝青發泡劑的使用方法是按照傳統的瀝青發泡劑加入量,加入到瀝青中發泡生產泡沫瀝青。
本發明的發泡劑不但可以提高瀝青發泡的膨脹率和半衰期,提高泡沫瀝青的穩定性,而且對瀝青高低溫性能有明顯的提高,改善了瀝青的性質。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡明本發明,應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍,在閱讀了本發明之后,本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
實施例1
將天然膠乳與工業乳膠(丁苯膠乳)按質量比100:0,固含量35%,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌均勻制得瀝青發泡劑。
將發泡劑加入到針入度20-40(25℃,100g,5s)0.1mm石油瀝青中,加入量2.86wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表1,瀝青與改性瀝青主要指標見表1;加入量5.71wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表1,瀝青與改性瀝青主要指標見表1。
表1
實施例2
將天然膠乳與工業乳膠(丁苯膠乳)按質量比7:3,固含量50%,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌均勻制得瀝青發泡劑。
將發泡劑加入到針入度40-60(25℃,100g,5s)0.1mm石油瀝青中,加入量2wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表2,瀝青與改性瀝青主要指標見表2;加入量4wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表2,瀝青與改性瀝青主要指標見表2。
表2
實施例3
將天然膠乳與工業乳膠(丁腈膠乳)按質量比6:4,固含量55%,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌均勻制得瀝青發泡劑。
將發泡劑加入到針入度60-80(25℃,100g,5s)0.1mm石油瀝青中,加入量2.22wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表3,瀝青與改性瀝青主要指標見表3;加入量4.44wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表3,瀝青與改性瀝青主要指標見表3。
表3
實施例4
將天然膠乳與工業乳膠(氯丁膠乳)按質量比1:1,固含量60%,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌均勻制得瀝青發泡劑。
將發泡劑加入到針入度80-100(25℃,100g,5s)0.1mm石油瀝青中,加入量2.5wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表4,瀝青與改性瀝青主要指標見表4;加入量5.0wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表4,瀝青與改性瀝青主要指標見表4。
表4
實施例5
將天然膠乳與工業乳膠(SBS膠乳)按質量比4:6,固含量65%,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌均勻制得瀝青發泡劑。
將發泡劑加入到針入度100-120(25℃,100g,5s)0.1mm石油瀝青中,加入量2.86wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表5,瀝青與改性瀝青主要指標見表5;加入量5.72wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表5,瀝青與改性瀝青主要指標見表5。
表5
實施例6
將天然膠乳與工業乳膠(丁苯膠乳)按質量比3:7,固含量70%,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌均勻制得瀝青發泡劑。
將發泡劑加入到針入度120-140(25℃,100g,5s)0.1mm石油瀝青中,加入量3.33wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表6,瀝青與改性瀝青主要指標見表6;加入量6.66wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表6,瀝青與改性瀝青主要指標見表6。
表6
實施例7
將天然膠乳與工業乳膠(丁苯膠乳)按質量比0:100,固含量80%,在10-40℃溫度下,在反應釜里,30-50轉/min速度攪拌均勻制得瀝青發泡劑。
將發泡劑加入到針入度140-200(25℃,100g,5s)0.1mm石油瀝青中,加入量5wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表7,瀝青與改性瀝青主要指標見表7;加入量10wt%時,瀝青發泡的膨脹率和半衰期結果與參比的比較見表7,瀝青與改性瀝青主要指標見表7。
表7
由實施例1-7發泡效果對比可以看出,本發明的新型瀝青發泡劑對于提高瀝青發泡的膨脹率和延長半衰期具有顯著的效果,大大提高了泡沫瀝青質量的穩定性。
由實施例1-7改性效果對比可以看出,本發明的新型瀝青發泡劑對于瀝青的高低溫性能都有大幅的提高,而且改性發泡劑添加量越多,對瀝青的改性效果越明顯。